Điều hòa bài tiết cortisol ở vỏ thượng thận do tuyến yên

ACTH kích thích bài tiết cortisol

Không giống như bài tiết aldosterone ở lớp cầu, aldosterol được kiểm soát chính bởi kali và angiotensin II tác động trực tiếp vào các tế bào vỏ thượng thận, bài tiết cortisol kiểm soát bài tiết của ACTH từ thùy trước tuyến yên. Hormone này còn gọi là corticotropin hoặc adrenocorticotropin, cũng tăng sản xuất hormon androgen thượng thận.

Hóa học của ACTH

ACTH đã được tách ra từ thùy trước tuyến yên. Nó là một polypeptide lớn, có chiều dài chuỗi là 39 axit amin. Một polypeptide nhỏ hơn, một sản phẩm tiêu hóa (digested) của ACTH có chiều dài chuỗi 24 axit amin, ảnh hưởng lên tất cả các phân tử.

Bài tiết ACTH được kiểm soát bởi yếu tố giải phóng Corticotropin, ở vùng dưới đồi

Trong cùng một cách mà các hormon tuyến yên khác được kiểm soát bởi yếu tố giải phóng từ vùng dưới đồi, một yếu tố giải phóng quan trọng cũng kiểm soát bài tiết ACTH. Yếu tố này được gọi là corticotropin releasing factor (CRF). Nó được tiết vào các đám rối mao mạch chính của hệ thống cổng cửa hypophysial trong vùng giữa của vùng dưới đồi và sau đó được đưa đến thùy trước tuyến yên, kích thích bài tiết ACTH. CRF là một peptide gồm 41 axit amin. Các thân tế bào tế bào thần kinh, nơi tiết ra CRF nằm chủ yếu trong nhân cạnh não thất (paraventricular nucleus) của vùng dưới đồi. Nhân này lần lượt nhận nhiều liên kết nối thần kinh từ hệ thống limbic và phần thấp hơn thân não (lower brain stem).

Thùy trước tuyến yên có thể chỉ bài tiết ít ACTH khi không có CRF. Thay vào đó, hầu hết các tình trạng làm tăng tiết ACTH cao bắt đầu các tín hiệu ở vùng sàn não, bao gồm cả vùng dưới đồi, và sau đó được truyền đến thùy trước tuyến yên bởi CRF.

ACTH kích hoạt các tế bào vỏ thượng thận để sản xuất Steroid bằng cách tăng cAMP

Tác dụng chính của ACTH trên các tế bào vỏ thượng thận là để kích hoạt adenylyl cyclase trong màng tế bào. Sau đó hình thành của cAMP trong tế bào chất, đạt tác dụng tối đa của nó trong khoảng 3 phút. Các cAMP lần lượt kích hoạt các enzym nội bào hình thành của hormone vỏ thượng thận, đó là một ví dụ khác của cAMP như một hệ thống tín hiệu truyền tin thứ hai.

Quan trọng nhất trong tất cả các bước ACTH kích thích kiểm soát bài tiết của vỏ thượng thận là kích hoạt các protein enzyme kinase A, làm chuyển hóa ban đầu của cholesterol thành Pregnenolone. Chuyển hóa ban đầu này là bước “hạn chế mức độ” cho tất cả các hormon vỏ thượng thận, giải thích tại sao ACTH thường cần thiết cho hình thành bất kỳ hormon vỏ thượng thận nào. Kích thích kéo dài của vỏ thượng thận bởi ACTH không chỉ làm tăng hoạt động bài tiết mà còn gây ra phì đại và tăng sinh của các tế bào vỏ thượng thận, đặc biệt là trong lớp bó và lớp lưới, nơi cortisol và androgen được tiết ra.

Stress làm tăng bài tiết ACTH và hormon vỏ thượng thận

Hầu như bất kỳ loại stress về thể chất hoặc tinh thần có thể trong vòng vài phút tăng cường tiết ACTH rất nhiều và cũng thường tăng tiết cortisol lên 20 lần. Tác dụng này đã được chứng minh bởi các phản ứng tiết nhanh và mạnh hormon vỏ thượng thận khi chấn thương.

Hình. Phản ứng nhanh chóng của vỏ thượng thận của chuột trước tình trạng căng thẳng do gãy xương chày và xương mác ở thời điểm không. (Ở chuột, corticosterone được tiết ra thay cho cortisol).

Kích thích đau gây ra bởi stress về thể chất hoặc tổn thương mô được dẫn truyền lên trên qua thân não và cuối cùng ðến vùng trung gian của vùng dưới đồi. Tại đây CRF được bài tiết vào hệ thống cửa hypophysial. Trong vòng vài phút toàn bộ quá trình kiểm soát làm cho một lượng lớn cortisol đi vào trong máu. Stress về tinh thần có thể làm tăng tiết nhanh chóng ACTH. Cho là kết quả từ việc tăng hoạt động trong hệ thống limbic, đặc biệt là ở các khu vực của amygdala và hippocampus, sau đó cả hai đều truyền tín hiệu đến vùng dưới đồi trung gian sau.

Hình. Cơ chế điều hòa bài tiết glucocorticoid. ACTH, hormone vỏ thượng thận; CRF, yếu tố giải phóng corticotropin.

Tác dụng ức chế của Cortisol lên vùng dưới đồi và thùy trước tuyến yên để giảm tiết ACTH

Cortisol có tác dụng feedback ngược âm tính trực tiếp (1) vùng dưới đồi để giảm hình thành CRF và (2) thùy trước tuyến yên để làm giảm hình thành ACTH. Cả hai tác dụng feedback này giúp điều chỉnh nồng độ cortisol trong huyết tương. Đó là, bất kỳ khi nào nồng độ cortisol trở nên quá mức, feedback tự động làm giảm ACTH để duy trì nồng độ bình thường.